北斗三号全球卫星导航系统星座示意图。
2月24日,中国航天科技集团有限公司在北京召开《中国航天科技活动蓝皮书(2020)》新闻发布会,盘点2020年全球航天活动,公布航天科技集团2021年航天计划。
今天,我们来解读《中国航天科技活动蓝皮书(2020)—
载人航天、北斗、探月、探火等工程取得重大进展,商业发射服务领域取得突破。
2020年,中国航天共执行39次发射任务,发射载荷质量103.06吨,发射次数和发射载荷质量均居世界第二。其中,长征系列运载火箭完成了34次发射。
长征五号乙运载火箭首飞成功,拉开了载人航天工程空站任务的序幕。长征五号运载火箭全面投入使用,火星探测器、嫦娥五号探测器成功发射,实现了我国地球同步转移轨道运载能力从5.5吨到14吨的跨越。
长征八号运载火箭首飞成功,有效提升了我国执行高密度发射任务的能力。太阳同步轨道运载能力达到4.5吨,突破了快速一体化设计生产、电气一体化、节流减载等关键技术,实现了发动机推力调节技术的首次工程应用,为重复使用奠定了坚实基础,满足了卫星组网工程和商业发射服务需求。
大推力加力循环氢氧发动机关键技术攻关取得重要进展。中国最大推力分段固体火箭发动机试车成功,为后续发展运载能力奠定了基础。
航天器科技活动方面,全年研制发射航天器77个,总质量102.61吨,数量和质量均居世界第二。中国航天重大工程和专项稳步推进,航天技术和应用能力大幅提升。商业卫星研究机构数量持续增长,研究能力稳步提高。研究卫星的类型逐渐从技术试验卫星转变为应用卫星。
新一代载人飞船试验船高速再入飞行试验取得圆满成功。本次试验完成了高速再入返回控制、热防护、群伞+气囊着陆方式和重复使用的飞行验证。飞船具有高安全性、高可靠性、模块化、适应多任务、可重复使用等特点,为中国载人飞船扬帆登月奠定了坚实基础。
嫦娥五号完成世界首次月球轨道无人交会对接。不断实现中国首次地外天体采样、地外天体起飞、地外轨道交会对接、第二宇宙高速再入返回等多项重大技术突破,完成了探月工程“绕、落、回”三步走发展规划,成为中国建设航天强国的重要里程碑。
“田文一号”火星探测任务迈出了中国行星探测的第一步。计划在国际上首次通过一次发射实现“绕地、着陆、巡视探测”三大任务,并设定了五大科学目标,涉及空之间的环境、形态特征和地表结构研究,将推动我国行星探测和基础科学研究的全面发展。目前已成功实施火星周边探测,计划于2021年5-6月登陆火星,开展巡视探测。
北斗三号全球卫星导航系统提前半年建成开通。该系统是我国迄今为止规模最大、范围最广、要求最高的巨型复杂空间系统。采用中国首创的混合星座构型,卫星核心部件100%国产化。可提供定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、星基增强、地基增强、精确单点定位等7种服务,性能指标达到国际一流水平。北斗进入全球服务新时代。
高通量宽带卫星系统开始建设。亚太6D通信卫星发射成功,这是我国通信容量最大、波束最多、输出功率最高、设计最复杂的民用和商用通信卫星。卫星主要为亚太地区用户提供全区域、全天候的卫星宽带通信服务,满足海上通信、机载通信、车载通信、固定卫星宽带上网等多种应用需求。
高分辨率对地观测系统重大专项结束。这为我国长期获取高分辨率全球遥感信息提供了重要保障。中国高芬系列卫星已基本形成覆盖不同分辨率空、不同覆盖宽度、不同光谱波段、不同重访周期的高分辨率对地观测体系,天基对地观测水平大幅提升,中国卫星数据自主化率进一步提高。高分辨率多模综合成像卫星和资源三号03星的成功发射,增强了中国的综合对地观测能力。其中,高分辨率多模综合成像卫星支持多种敏捷成像模式,首次实现“运动成像、多角度成像”,大幅提升图像获取效率。
中国首个海洋水色卫星星座建成。海洋动力环境观测网建设有序推进,海洋一号D卫星成功发射,与在轨海洋一号C卫星共同组成我国首个海洋水色卫星星座。海洋二号C星发射成功,并与海洋二号B星在轨组网。计划于2021年发射海洋二号D星。届时,海洋二号B/C/D卫星网将形成全球首个海洋动力环境监测网。
“张衡一号”卫星数据参与建设新一代全球地磁场参考模型。该卫星获取了我国首批具有完全自主知识产权的全球地磁场观测数据,构建了15阶全球地磁场参考模型。“秦天一号”卫星实现了国内最高水平的无拖曳控制技术在轨验证,为空间引力波探测航天器后续研制和空间高精度惯性基准建设奠定了坚实的技术基础。
在轨演练20颗卫星,验证通信、导航、遥感等多个领域的16项关键技术。卫星承载的Q/V波段高通量通信载荷整体技术水平达到国际先进水平,为后续研制1太比特/秒高通量通信卫星和全球低轨互联网卫星奠定了基础。激光通信载荷实现了万兆/秒地球同步轨道的星地通信能力,创造了世界最高速率;量子通信载荷在世界首个地球同步轨道上完成星地极化编码的稳定传输,为牵引和推动相关领域的发展奠定了良好的基础。
全球首个连续纤维增强复合材料在轨演示通过3D打印完成。新一代载人飞船试验船返回舱搭载的“复合材料空室3D打印系统”在轨期间独立完成了连续纤维增强复合材料样品的打印。该实验是我国首次3D 空打印,也是世界上首次连续纤维增强复合材料3D打印,对空站间长期在轨运行和未来超大型结构的在轨制造具有重要意义。
商业航天方面,长征十一号火箭完成九大行星发射,长征六号火箭首次承担国际卫星发射服务,商业火箭谷神星一号首飞成功。航天企业积极探索商业发射台发展,基于产业布局探索多元化航天港建设方案,推进山东、浙江、湖北、广东航天港和产业园区建设。随着空之间基础设施的不断完善,卫星运营服务已经成为商业航天的宝贵高地。商用TT&C能力不断增强,TT&C网络和TT&C频段覆盖大幅提升,TT&C服务与卫星数据开发服务进一步融合。
完善的卫星应用系统有力支撑了各行业的综合应用。
通信和广播服务:中国建成了以通信卫星为基础的广覆盖广播电视传输网络,加快了广播电视的转型升级,促进了高清和智能电视网络的发展。同时,结合脱贫攻坚战略部署,推进广播电视服务“村村通”“户户通”;基于卫星通信能力,为地面、海上和in 空用户提供通信服务。
气象观测服务:2020年是风云气象卫星50周年。目前,风云卫星在轨运行7颗,形成极轨和静态两个系列化、业务化的综合观测星座,实现了对大气和地球多层体系的全球精细化综合探测,气象卫星综合性能达到世界先进水平。此外,风云卫星作为世界气象组织全球业务气象卫星序列成员和《国际重大灾害》下的值班卫星,为全球115个国家和地区的10多万用户提供重要的气象观测服务和产品。
交通运输服务:我国卫星在民航、铁路、公路、水路等交通运输领域的应用不断深化,推动了交通运输高质量发展,为交通运输强国建设提供了重要信息支撑。在民航领域,中国民航大力推进北斗系统应用,积极构建以北斗为核心的全球卫星导航系统技术应用体系,积极推进以星载定位导航授时技术为核心的新一代空导航系统建设和运营。在铁路交通领域,我国首条智能高速铁路京张高铁首次使用北斗卫星导航系统实现无人驾驶,时速高达350公里,在道路交通领域,全国698.1万辆重点运营车辆安装了北斗兼容终端,形成了世界上最大的运营车辆动态监管系统。在海事和渔业领域,北斗导航终端已成为船舶出海的标配,北斗定位和短报文通信功能在船舶安全和通信保障中发挥着突出作用。
卫生服务:卫星通信和卫星导航技术的应用,提高了医疗服务的自动化和智能化水平,为卫生事业升级提供了技术支撑。在新冠肺炎疫情背景下,中国航天技术在疫情防控、远程医疗、物资运输等方面发挥了关键作用。
应急管理服务:中国航天继续在防灾、减灾和救灾方面发挥重要作用。当地面通信遭到破坏时,卫星通信将继续提供稳定的服务,实现图像、数据和语音的实时传输。北斗卫星导航系统在灾害监测预警和灾情上报方面提供了重要保障;卫星遥感数据为灾害评估、应急救援和灾后重建提供决策依据。
国土资源服务:中国卫星遥感技术与国土资源管理业务深度融合,在土地调查、违法监管、城市规划、基础测绘等方面发挥事半功倍的作用,为推进政府治理能力现代化提供科技支撑。
海洋资源服务:中国建成了海洋水色与海洋动力环境卫星星座,为海洋生物资源开发利用、海洋污染监测与预防、海岸资源开发、海洋科学研究、海洋安全等领域提供服务,为坚决实施海洋强国战略提供了有力保障。
此外,中国航天还在生态环境服务、农业生产服务、教育培训服务、电网服务和国际合作方面展示了令人印象深刻的“成绩单”。
展望未来,中国的航天会更好。
2021年,中国将踏上建设航天强国的新征程,航天发射和发展将迎来新的高峰。全年型号科研生产任务呈现三个特点:
发射和飞行测试的数量创下新高。计划安排40次以上航天发射任务,发射80个以上航天器,发射次数再创新高,从“30+”到“40+”。新一代基本运载火箭全面进入应用发射阶段,我国进入空和使用空的能力将大幅提升。
重大工程任务艰巨,影响重大。载人航天空站工程进入关键实施阶段。根据空站建设任务计划,今明两年将陆续执行11次任务,包括3次空站舱发射、4次货运飞船发射和4次载人飞船发射,2022年完成空站。此外,2021年还将发射多颗国家民用空基础设施业务卫星,如高芬五号02卫星、海洋二号D卫星、中星九号b卫星、风云三号05卫星等。年度发射计划还包括大约7次商业发射任务。
发展任务继续保持高强度。2021年还将重点发展以空站间实验舱和探月工程四期为代表的若干型号,加快北斗导航等国家重大科技项目在民航空等领域的应用。
面对艰巨繁重的研发任务和科技突破,中国航天人不断刷新和探索着Tai 空的中国高度。
(徐彤、记者安、王凌硕、岳玉玺)
来源:报